《表1 不同压力下12mm CF/VE SMC的弹性模量》

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《短切碳纤维/乙烯基酯树脂片状模塑料拉伸性能的有限元模拟》

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树脂的浸润性对CF/VE SMC复合材料的力学具有显著的影响，12mm的碳纤维由于长度较长，相对浸润性降低，易于剪裁，因此本文选择纤维长度为12mm的碳纤维在不同成型压力下制备CF/VE SMC复合材料，探索制备CF/VE SMC复合材料的最佳成型压力。设置成型压力分别为2MPa、4MPa、6MPa、8MPa和10MPa，对制备出的CF/VE SMC复合材料进行拉伸性能测试，结果如表1所示。可见，随着成型压力的增大，CF/VE SMC复合材料的拉伸模量呈现先增大后变缓的趋势。当成型压力为2MPa时，CF/VE SMC复合材料的拉伸模量最小，成型压力从4MPa增大到6MPa时，弹性模量的增大速率变大，当成型压力从8MPa增大到10MPa时，拉伸模量的增大不明显。对不同成型压力下的12mm短切碳纤维CF/VE SMC复合材料拉伸试样断口进行SEM观察，结果如图5所示。可以看出，当成型压力较小时，纤维与树脂结合较松散，界面结合强度较差。随着成型压力的逐渐增大，如图5（b）～5(d）所示，界面结合状态逐渐变好，结合地更加紧密，这与弹性模量的变化趋势相吻合。从图5(e）可以看到，虽然在10MPa成型压力下制备的CF/VE SMC复合材料的界面结合良好，但是有部分碳纤维由于成型压力太大，出现了断裂的现象，因此，制备CF/VE SMC复合材料的最佳模压压力为8 MPa。本文在成型压力为2MPa和8 MPa下制备不同长度碳纤维的CF/VE SMC复合材料，与有限元分析结果进行对比分析。